Коаксиальный кабель устройство виды применение

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель (коаксиальная пара) – это проводник, который состоит из центральной жилы и экрана. Они разделены изоляционным материалом или воздушной камерой, но расположены на одной оси. Он передает радиочастотные электрические сигналы. Отличием от экранированного провода является однородное сечение в направлении одной оси, изготовление изоляционного слоя из более качественных материалов, лучшее качество проводника. Все габаритные характеристики нормируются стандартами отрасли.

Данное изделие бывает тонким и толстым. Выбирают его в соответствии с параметрами сети. Тонкий имеет диаметр 5 мм, он обладает гибкостью, характеризуется простотой использования и является универсальным. Он подключается к платам сетевого адаптера компьютера, передает сигнал на расстояние 185 м без помех и затухания. Тонкий кабель оборудуется жилами из меди.

Толстый коаксиальный кабель имеет меньшую податливость изгибу, диаметр его составляет 10 мм. Его наименование часто указано как «стандартный Ethernet», что обусловлено его применением в сетевой архитектуре. Медная жила имеет большее сечение. Дальность сигнала составляет 500 м, поэтому он может применяться для объединения небольших сетей, состоящих из тонкого аналога.

Для соединения с толстым типом кабеля используется специальное устройство – трансивер, который оснащен разъемом vampire (piercing) tap – «зуб вампира» или «пронзающий ответвитель». Он способен пройти через изоляцию и установить соединение с жилой. Для подключения трансивера к сетевому адаптеру необходимо провод первого подключить к коннектору AUI платы. Он имеет название DIX-коннектор.

При увеличении площади сечения кабеля повышается сложность его прокладки. Тонкий имеет такие преимущества, как простота работы, небольшая стоимость, гибкость. Толстый в этом плане уступает своему аналогу, особенно если речь идет о прокладке трассы по трубам и желобам. Преимуществом его является способность передавать сигнал на большее расстояние.

Область применения

Коаксиальный кабель способен передавать сигналы на высокой частоте и защищать линию от внешних радиопомех. Наибольшую популярность он получил в:

• военной технике и других технических сферах;
• компьютерной технике;
• коммуникациях, дистанционном управлении и видеонаблюдении;
• автоматизированных системах управления.

Достоинства и недостатки

Высокая популярность кабеля обусловлена его преимуществами:

• небольшое затухание;
• стабильность работы при различной частоте сигнала;
• широкая полоса пропускания;
• безопасность и простота монтажа;
• невысокая цена, малый вес, гибкость, удобство в работе.

К эксплуатационным недостаткам относятся:

• меньшая полоса пропускания по сравнению с оптоволокном;
• потребность в коннекторах, сложность их установки и высокая стоимость;
• затратность монтажных работ с толстым кабелем;
• более сложная прокладка по сравнению с витой парой;
• подверженность механическим повреждениям.

Составные части

В состав коаксиального кабеля входят:

• 4 – оболочки, используемые в качестве изоляционного и защитного слоев. Они изготавливаются из светостабилизированного полиэтилена (ПЭ), ПВХ, витой фторопластовой ленты;
• 3 – внешний проводник (экран) изготавливается в виде оплетки, фольги с наружным покрытием из алюминия, гофротрубки, витых лент металла (меди, сплавов на основе алюминия и меди);
• 2 – изоляционный слой, представленный сплошным или полувоздушным диэлектрическим заполнением, которое обеспечивает соосность наружного и внутреннего проводника. Он может быть изготовлен из ПЭ, вспененного ПЭ, сплошного фторопласта, ленты из фторопласта, кордельно-трубчатого повива, шайбы и т.д.;
• 1 – внутренний проводник, представленный одиночным прямым или спиралевидным кабелем, многожильным проводником, трубкой из меди, сплава на ее основе, алюминиевого сплава, омедненной стали или алюминия, посеребренной меди.

Соосность сводит к минимуму потери электромагнитной энергии на излучение и обеспечивает защиту от помех. Это обусловлено сосредоточенностью обоих компонентов электромагнитного поля в пространстве между проводниками и невозможностью выхода их за пределы кабеля. В реальности такие отклонения могут происходить, поэтому показатели не является идеальными, а основная часть сигнала проводится по сердечнику.

Характеристики коаксиального кабеля

К основным характеристикам коаксиального кабеля относятся:

вероятность возникновения коллизии	10^(-9)…10^(-7);
частота	более 50 МГц (видео, протяженность трассы – 2 км), более 400 МГц (радио, протяженность – до 50 км при наличии усилителя);
стоимость	небольшая по сравнению с оптоволокном;
устойчивость к помехам	высокая, в том числе электромагнитным;
возможность передачи	аналоговые и цифровые сигналы;
полоса пропускания	широкая;
возможность передавать сигнал без помех на расстояние	100-1000 м;
степень радиоизлучения	малая.

Классификация

Типы коаксиальных кабелей по области применения:

• для авиации;
• для кабельного TV;
• для бытовой техники;
• для космической техники;
• для компьютерных сетей;
• для коммуникации.

Волновое сопротивление может отличаться от указанных в классификации значений, для удобства предусмотрено разделение кабелей на группы. В России предусмотрено пять классов, а в международных нормах – три. Аналоговая звукотехника часто использует проводники, которые не нормируются. В зависимости от волнового сопротивления выделяют:

• 50 Ом – кабель пользуется наибольшей популярностью, используется в радиотехнике. Он передает радиосигналы, максимальные по мощности и электрической прочности при минимальных потерях;
• 75 Ом – второй по востребованности проводник, используется в TV системах. Он характеризуется механической прочностью и невысокой стоимостью, применяется при небольшой мощности, но значительной протяженности сети. Потери его несколько выше;
• 100 Ом – используется в импульсной технике и специальных целях;
• 150 Ом – является аналогом с повышенным сопротивлением;
• 200 Ом – характеризуется самым высоким сопротивлением, предусмотрен только нормами РФ.

Классификация по диаметру изоляции разделяет коаксиальный кабель на группы:

• субминиатюрный – до 1 мм;
• миниатюрный – 1,5-2,95 мм;
• среднегабаритный – 3,7-11,5 мм;
• крупногабаритный – больше 11,5 мм.

По виду экрана провод делится на:

• из трубки, изготовленной из металла;
• сплошной;
• с луженой оплеткой;
• с двойной и многослойной оплетка, дополнительным слоем;
• с однослойной оплеткой;
• стандартный экран;
• излучающий проводник (со специально заниженной, но контролируемой степенью экранирования).

В зависимости от гибкости выделяют:

• жесткий;
• полужесткий;
• гибкий;
• особо гибкий кабель.

Марки коаксиальных кабелей

Названия проводников такого рода: RG, SAT, PK.

Рекомендации по выбору

При выборе провода стоит обратить внимание на:

• гибкость;
• стандарты отрасли;
• волновую частоту;
• назначение.

Прокладка кабеля

Простота подключения коаксиального кабеля обусловлена применением специальных разъемов, которые разделяются по назначению:

• переходы, применяемые при объединении проводов с различными соединительными формами, нормами или типами коннекторов;
• разъемы, применяемые для объединения кабелей с различными блоками и аппаратами;
• межканальные переходы, объединяющие блоки агрегатов, работающих на высокой частоте и оборудованных разными соединителями.

Коаксиальный кабель SAT 703 состоит из основного проводника и двойного экранирования. В качестве внутреннего проводящего элемента используется одножильная медная часть, а диэлектрик представлен ПВХ. Наименование проводника обозначает возможность применения в системах спутникового TV. Каждый вид кабеля имеет свои особенности, технические … Читать далее →

Источник

Коаксиальный кабель. Типы и маркировка. Как выбрать и подключение

Коаксиальный кабель был изобретен еще в 19 веке в Англии. Особенностью конструкции коаксиального кабеля является соединение двух проводов на одной оси, которые разделены слоем диэлектрика внутри оболочки.

С самого начала коаксиал нашел применение в передаче видеосигнала, от общих и индивидуальных антенн до телевизоров и т.п.

На сегодняшний день кабель нашел применение во многих областях, быту, промышленности и охранных системах. В основном используют мощный кабель со значительным сечением центрального провода и жесткой оплеткой, в местах, где нет изгибов, и для больших расстояний. Гибкая оболочка кабеля и небольшое сечение провода с мягкой оплеткой применяются в видеосистемах, в местах с многочисленными изгибами, на небольшие дистанции.

Типы кабеля

Имеется два типа коаксиального кабеля, применяющегося в системах видеонаблюдения:

• Обычный коаксиальный кабель .
• Комбинированный (добавлено два провода для питания камер и сигнала управления). Существует вариант исполнения со стальным тросом для протяжки кабеля по воздуху между опорами.

Преимущества комбинированного типа кабеля

• Низкая стоимость при остальных одинаковых параметрах: жил, оплетке, сечения и изоляции.
• Простая прокладка и монтаж при малом числе крепежных элементов, внешний вид кабеля сочетается с интерьером офисов, общественных помещений.

Маркировка

• РК – кабели отечественного изготовления (российский кабель).
• Импортные модели.

Комбинированные кабели марки КВК:

• КВКв – в ПВХ оболочке внутри помещений.
• КВКп – в полиэтиленовой оболочке снаружи зданий.
• КВКпт – добавлен трос из стали.
• ККСВ – снаружи и внутри помещений, с одинарной центральной жилой.
• ККСВГ – с многопроволочной центральной жилой.
• КВКнг – имеет стойкость к возгоранию, универсального вида.

Виды

Основные свойства кабеля – это его толщина, плотность оболочки, площадь сечения центральной жилы, материал изоляции. Они оказывают влияние на волновое сопротивление кабеля, которое определяет качество телесигнала от камеры до приемника. В видеонаблюдении объекта, для качественного сигнала и во избежание искажений и помех видеосигнала, лучше применять кабель с одним и тем же сопротивлением на всем пути прокладки.

Коаксиальный кабель разделяют по толщине:

• Тонкий – диаметр до 5 мм, однослойная оплетка и тонкая наружная оболочка, рекомендуется прокладывать на длину не более 200 метров до камеры от центрального комплекса приема видеосигнала.
• Толстый – диаметр до 10 мм, имеет оплетку из двух слоев, толстую наружную оболочку, кабель прокладывается до 650 метров.

Конструктивные особенности

Коаксиальный кабель состоит:

1. Центральная жила.
2. Оболочка из изоляционного материала.
3. Медная оплетка.
4. Наружная оболочка.

Экран из двойной фольги (на некоторых специализированных видах).

Центральную жилу изготавливают из следующих материалов:

• Проволока (медная, либо алюминиевая).
• Омедненная стальная проволока или алюминиевая жила, покрытая медью.
• Многопроволочная структура (жила состоит из множества тонких проволочек).
• Посеребренная медная проволока.

Алюминий и медь применяются в качестве материала для центральной жилы в чистом виде и в виде сплавов. Центральная жила в кабеле – основная часть, предназначенная для передачи сигнала. По внешнему виду можно легко определить, из чего изготовлен внутренний провод. Если его цвет серебристый, то это сталь или алюминий, если цвет золотистый, то это медь.

Чем больше площадь сечения жилы, тем лучше качество передачи сигнала. Однако, стоимость толстых кабелей выше. Изоляция кабеля защищает внутреннюю жилу от замыкания с оплеткой. Она выполняется из полиуретана, либо полиэтилена. Изоляция может быть вспененной, либо монолитной. Изоляция монолитного исполнения является оптимальным вариантом для помещений с повышенной влажностью, лучше обеспечивает защиту от повреждений средней жилы. Кабель со вспененной изоляцией удобен при прокладке кабеля со множественными поворотами и изгибами, так как имеет хорошую гибкость.

Оплетка кабеля является второй своеобразной жилой, имеющей экранированное заземление. Иногда добавляют вспомогательный экран из металлизированной фольги. При более плотной медной оплетке видеосигнал получается с лучшим качеством.

Наружная оболочка кабеля является защитой от внешней среды. Ее изготавливают из ПВХ пластика.

Критерии выбора

Чтобы выбрать коаксиальный кабель, подходящий по свойствам для системы, необходимо следовать условиям этой системы на определенном охраняемом объекте. Такие задачи описаны в проекте, либо в техзадании. В проекте марка кабеля уже указана.

По техзаданию кабель необходимо выбирать самому, оценивать и рассматривать несколько важных параметров:

• Расстояние до расположения видеокамер.
• Наличие распредщитов, коробок освещения рядом с видеокамерами.
• Вид прокладки (по воздуху, внутри, снаружи).
• Наличие электромагнитных излучений по линии (магистрали, моторы, мощные потребители тока, устройства, генерирующие электромагнитное поле и т.д.)
• Параметры по толщине, цвету, можно ли протягивать его в каналах, за потолками и т.д.
• Есть ли необходимость записи и сохранения звукового сигнала.

Большое значение имеет тип кабельных разъемов, которые позволят сделать правильное подключение линии кабеля к видеокамерам. Изучив все варианты и условия протяжки линии, нужно составить простой журнал кабельной линии с измерениями длин, геометрии изгибов и пути прокладки.

Основным фактором является длина кабеля, так как он протягивается к каждой камере, его длины должно быть достаточно, чтобы не производить соединения в ущерб качеству передачи видеосигнала.

Оболочка кабеля также имеет немаловажное значение, так как коаксиальный кабель должен быть защищен от механических повреждений, проникновения влаги, воздействия климатических факторов. Учитывая эти требования, можно сделать выбор необходимого типа коаксиального кабеля.

Особенности установки

Радиус изгиба коаксиального кабеля не должен быть меньше 12 радиусов наружной оболочки кабеля. Изгибы приводят со временем к продавливанию средним проводом изоляции, и происходит замыкание на экранированную оплетку. Не рекомендуется подвешивать кабель на долгое время на длине больше 15 метров. Это приведет к обрыву или растяжению центральной жилы. Важно правильно произвести разделку края кабеля для соединения с разъемом.

Оболочка кабеля защищает его от влаги, повреждений факторами внешней обстановки. Нельзя прокладывать коаксиальный кабель под землей, либо под водой. Вода просочится и разрушит оболочку экрана и центральную жилу.

В дождливую погоду разрешается применять коаксиальный кабель на поверхности. При этом места соединения кабеля необходимо обработать силиконовым герметиком. Существуют разъемы, не пропускающие влагу.

Паяные соединения меняют волновое сопротивление, отражают волны. Это искажает сигналы. Оптимальным решением по соединению кабеля является использование заводских соединительных разъемов.

Волновое сопротивление

Простым мультиметром невозможно измерить волновое сопротивление в центральной жиле. Она определяется по диаметру центрального проводника и диаметру экрана оплетки.

Rw = 91 х lg (d \ D).

• Rw – волновое сопротивление, Ом.
• D – диаметр внутреннего диэлектрика, мм.
• d – диаметр центральной жилы, мм.

При применении коаксиального кабеля во время установки оборудования, лучше пользоваться инструкцией по монтажу, в которой указана марка кабеля. Используя правильные марки кабеля, хорошие инструменты, комплектующие и разъемы, монтаж линии своими руками выполнить не так сложно.

Лужение и пайка кабеля

Для пайки используют мягкий припой. Мастеру нужно владеть некоторым навыком пайки мягким припоем, который состоит из олова и свинца. По хрусту при изгибе куска припоя можно определить, сколько примерно содержится олова. Чем сильнее хруст, тем больше олова, и тем ниже температура плавления припоя.

Для пайки и лужения используют слабые паяльники мощностью до 100 ватт, на напряжение 220 вольт, либо низковольтные паяльники для работы в сырых помещениях. Паяльники низкого напряжения более безопасны и долговечны.

Наконечник паяльника нужно периодически зачищать от окалины. Места пайки зачищают мелким напильником, либо шлифовальной шкуркой. Для снижения окисления провода при пайке используют спирто-канифольную смесь. Ее наносят на место пайки вместе с припоем. Перед пайкой поверхности лудят. Припой перед пайкой нагревают до образования капли, затем каплю подносят к месту пайки и греют до момента оплавления обеих поверхностей.

Нельзя забывать, что изоляция коаксиального кабеля от нагрева может расплавиться. Паять нужно быстро. Одна точка паяется не больше двух секунд.

При работе с паяльником нужно следить за тем, чтобы питающие провода не были оплавленными и не касались горячих деталей. Запрещается касание спирали паяльника к его корпусу. Ручка не должна иметь повреждений.

Источник